汪應佳
高中??紨?shù)列[an?bn]的前[n]項和計算,其中[an]是等差數(shù)列,[bn]是等比數(shù)列。這種題目的根本方法就是“”錯位相減法”,但在實際操作中,寫的過程較多,若結果出錯,則不方便檢查。本文提供了一種新的求解方法——“分類求和法”。
公式一:[1+q+q2+…+qn-1=1-qn1-q,q≠1]
公式二:[1+2?q+3?q2+…+n?qn-1=1+q+q2+…+qn-1-n?qn1-q,q≠1]
下面對公式二用“錯位相減法”給予證明。
[Sn=1+2?q+3?q2+……+n?qn-1q?Sn= 1?q+2?q2+…+n-1?qn-1+n?qn∴1-q?Sn=1+q+q2+…+qn-1-n?qn∴Sn=1+q+q2+…+qn-1-n?qn1-q,q≠1]
求數(shù)列[An+B?qn]的前[n]項和[Tn],即求數(shù)列[Aq?nqn-1+Bq?qn-1]前[n]項和,通過對[nqn-1]和[qn-1]的求和,可以解決原數(shù)列的求和。具體如下。
[Tn=Aq?1+2?q+3?q2+…+n?qn-1+Bq?1+q+…+qn-1=Aq?1+q+…+qn-1-nqn1-q+Bq?1+q+…+qn-1=Aq1-q+Bq?1+q+…+qn-1+-Aq1-q?nqn]
上面計算用到了分類,故稱此法為“分類求和法”。要注意,上面的計算中沒有使用公式一,這樣一來,最后只用一次公式一就能得到結果了,這是在解題實踐中總結出來的。
例:[an=2n-1?2n],求[an]的前[n]項和[Tn].
解:[an=4?n?2n-1-2?2n-1]
[Tn=41+2?21+3?22+…+n?2n-1-220+21+…+2n-1=4?20+21+…+2n-1-n?2n1-2-220+21+…+2n-1=-620+21+…+2n-1+4n?2n=-6?1-2n1-2+4n?2n=61-2n+4n?2n=6-6?2n+4n?2n]
練習:求下列數(shù)列[an]的前[n]項和[Tn].
(1)[an=3n+2?12n+1],(2) [an=2-32?n?4n].
參考答案:
(1)[Tn=4-4?12n-32?n12n]
(2)[Tn=-103+103?4n-2?n?4n].
參考文獻:
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